Ryan X-13A-RY Vertijet — экспериментальный реактивный самолет вертикального взлета и посадки, созданный в США в 1950-х. К развитию реактивных самолетов, совершающих полет и посадку при вертикальном положении фюзеляжа, в первое время проявлялся очень большой интерес, так как предполагалось, что такая схема может оказаться рациональной для скоростных боевых самолетов. Вертикальное положение фюзеляжа при взлете и посадке должен был иметь разрабатываемый фирмой «Ryan Aeronautical» для ВВС США вертикально взлетающий истребитель, который в отличие от палубных истребителей с ТВД, разрабатывавшихся для флота, должен был иметь в качестве силовой установки ТРД.
Работы над проектом этого истребителя, получившего обозначение Ryan XF-109, начали вестись в 1950 г. и также в обстановке строжайшей секретности, как и по палубным истребителям с ТВД. Однако вскоре было установлено, что при существующем тогда уровне развития ТРД было невозможно, используя их, создать боевой вертикально взлетающий самолет из-за очень большой относительной массы силовой установки с системой управления и соответственно всей конструкции самолета. Поэтому разработка вертикально взлетающего истребителя с ТРД была сочтена преждевременной и было принято решение ограничиться разработкой чисто экспериментального самолета, получившего обозначение Ryan X-13 Vertijet.
В процессе разработки реактивных СВВП, которой фирма «Ryan Aeronautical» начала заниматься в 1947 г., перед ней встала необходимость исследовать характеристики ТРД при работе в вертикальном положении и характеристики устойчивости и управляемости самолета с ТРД на режиме висения. Для этого фирмой в 1950 г. был построен беспилотный летательный стенд, снабженный ТРД, установленным на нем в вертикальном положении, и системой управления с помощью газовых и струйных рулей, испопивавшийся на привязи. Позже в 1953 г. был построен и пилотируемый стенд, имеющий такую же компоновку, как и экспериментальный самолет Ryan X-13 Vertijet, и испытывавшийся в свободном полете на режиме висения. Практика создания подобных летательных стендов нашла в дальнейшем самое широкое применение для исследований характеристик силовой установки и системы управления в полете на режиме висения разрабатываемых СВВП.
Первоначально на самолетах предполагалось установить американский ТРД Вестингауз J-40 с тягой 3400 кгс и удельной тягой 2,5 кгс. Однако удельная тяга этого двигателя была сочтена недостаточной для СВВП, для которого выбор двигателя является решающим критерием. Поэтому был выбран для установки на СВВП английский ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28 с тягой 4540 кгс и удельной тягой 3,45. Фирмой «Ryan Aeronautical» было закуплено несколько двигателей R.A.28, у которых были модифицированы топливная система и система смазки и несколько увеличена тяга. В дальнейшем предполагалось использовать американский двигатель Райт J-69 с большей удельной тягой. Фирма «Ryan Aeronautical» получила также контракт на испытания ТРД Rolls-Royce Avon в вертикальном и горизонтальном положении и построила специальный стенд для испытания двигателей.
Первый СВВП Ryan X-13 Vertijet был построен в 1955 г. и начал проходить наземные испытания на базе ВВС США, где совершил ряд полетов с помощью вспомогательного шасси, позволяющего осуществлять обычные взлет и посадку. Наземные испытания включали 15 часов испытаний на стенде в вертикальном положении и 10 часов - в горизонтальном положении. Первый полет на режиме висения СВВП Ryan X-13 Vertijet совершил в начале 1956 г., а первый полет с переходом от вертикального взлета к горизонтальному полету и зачем к вертикальной посадке в ноябре 1956 г. (летчик-испытатель Пит Джирард).
В 1956 г. фирмой «Райан» был построен второй экспериментальный СВВП Ryan X-13 Vertijet с обычным трехопорным шасси, который совершал взлет с разбегом, переходил к полету на режиме висения, а затем совершал посадку с пробегом. В процессе испытаний СВВП Ryan X-13 Vertijet фирма «Райан» встретилась с рядом новых проблем, одной из которых стала необходимость преодоления гироскопического эффекта вращающихся масс двигателя и гироскопической прецессии, воздействующих на путевое и продольное управление, что потребовало разработки для СВВП системы автоматической стабилизации. Другой проблемой стал срыв потока на треугольном крыле при углах атаки более 30° на переходных режимах, вызывавший неустойчивость движения СВВП.
Оба СВВП успешно проходили летные испытания, которые завершились без каких-либо летных происшествий в 1958 г., когда разработка СВВП Ryan X-13 Vertijet была прекращена ВВС, отдавшими предпочтение СВВП с горизонтальным положением фюзеляжа. Общая стоимость разработки, постройки и испытаний двух экспериментальных СВВП Ryan X-13 Vertijet превысила 7 млн. долл. Тем не менее ВВС и флот США не раз возвращались к схеме СВВП с вертикальным положением фюзеляжа, предлагая ее использовать для палубных истребителей легких авианосцев, взлетающих с поворотных рамп. Оба построенных самолёта находятся в музеях США.
Самолёт Ryan X-13 Vertijet выполнен но бесхвостовой схеме с треугольным крылом и одним ТРД и не имеет обычного шасси. Фюзеляж отличается небольшим удлинением, в носовой части его размещена кабина летчика. При переходе от вертикального взлета к горизонтальному полету и обратно сиденье летчика может наклоняться вперед на 70°. Для улучшения обзора, особенно при вертикальном взлете и посадке, фонарь имел большую площадь остекления, а в кабине было установлено зеркало заднего обзора, как на автомобиле. Крыло треугольное, высокорасположенное, малого удлинения, размахом 6,4 м со стреловидностью по передней кромке около 60°. Площадь крыла - 17 м, нагрузка на крыло 215 кг/м. На крыле имеются элероны, а на концах крыла установлены небольшие вертикальные шайбы. Особенностью конструкции самолёта Ryan X-13 Vertijet является отсутствие шасси. Для взлета и посадки самолёта используется тележка с установленной на ней рампой; последняя может подниматься гидравлическими силовыми цилиндрами и принимать вертикальное положение. При подготовке самолёта к взлету рампа опускается, на ней устанавливается самолет, затем она поднимается. Самолёт имеет крюк в носовой части фюзеляжа, который зацепляется за трос прицепного устройства на рампе. Кроме того, на экспериментальном самолете на центральной части фюзеляжа установлены вспомогательные ферменные стойки, опирающиеся на рампу. Когда рампа, поднимаясь, занимает вертикальное положение, самолет повисает на крюке «подобно летучей мыши».
При вертикальном взлете с рампы, к которой самолет подвешен на крюке, летчик увеличивает тягу двигателя, самолет при этом перемещается вверх, крюк выходит из зацепления с тросом и самолет вертикально поднимается, а затем постепенно переходит в горизонтальный полет. Перед посадкой летчик переводит самолет из горизонтального в вертикальное положение, в котором самолет поддерживается тягой двигателя. При уменьшении тяги самолет снижается, затем, управляя тягой двигателя и газовыми и струйными рулями, летчик подводит самолет к рампе, пока не зацепится крюком за трос. После этого рампа вместе с самолетом опускается в горизонтальное положение. Для того чтобы летчик мог точно определить расстояние до рампы при приближении к ней, на рампе в горизонтальном положении была установлена мерная рейка с нанесенными на ней делениями. Кроме того, сверху рампы расположена площадка, на которой наxoдится оператор, подающий руками сигналы летчику.
По мнению фирмы «Ryan», такой метод взлета и посадки вертикально взлетающих самолетов дает ряд преимуществ, позволяя значительно упростить конструкцию самолета, отказавшись от обычного шасси, и получить экономию в весе конструкции. Тележка с рампой может использоваться также для транспортировки СВВП к районам боевых действий и для технического обслуживания. В рекламных целях тележка с рампой и установленным на ней СВВП Ryan X-13 Vertijet была отбуксирована непосредственно к зданию Пентагона в Вашингтоне, где были продемонстрированы взлет с тележки, переход к горизонтальному полету, а затем вертикальная посадка на тележку.
Силовая установка Ryan X-13 Vertijet состоит из одного ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28, установленного в хвостовой части фюзеляжа, воздух в двигатель поступает через боковые воздухозаборники. Тяга двигателя составляет 4540 кгс, что при взлетной массе самолета 3630 кг позволяет получить тяговооруженность 1,25. В горизонтальном полете самолет управляется с помощью элеронов и руля направления. На вертикальных режимах самолет управляется с помощью газовых рулей и струйной системы управления: на концах крыла расположены реактивные сопла, к которым подводится сжатый воздух, отбираемый от компрессора ТРД.
Характеристики самолёта Ryan X-13 Vertijet
Экипаж: 1
Размеры:
размах крыла 6,4 м
длина самолета 7,32 м
высота самолета 4,57 м
Двигатель 1 ТРД Rolls-Royce Avon R.A.28
взлетная тяга 4540 кгс
Массы и нагрузки:
взлетная 3630 кг
Максимальная скорость: 560 км/ч
Дальность: 307 км
Практический потолок: 6,100 м.
